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【B種接地抵抗値の計算方法】150/I系の公式と条件分岐(300・600)を徹底解説!

電気工事の現場や第一種電気工事士・電験三種の試験で必ず出題されるのが「B種接地抵抗値の計算」です。

「公式は150/I(高圧側の一相地絡電流)で覚えたけれど、問題によって300/Iや600/Iになるのはなぜ?」「遮断器の動作時間でどう変わるの?」と迷ってしまう方も多いのではないでしょうか。

本記事では、B種接地抵抗値の計算メカニズム、分子(150・300・600)の切り替え条件、具体的な計算例まで、実務と試験の両面で役立つ知識を分かりやすく解説します。

目次

1. B種接地工事(アース)とは?なぜ計算が必要なのか

B種接地工事とは、変圧器(トランス)の低圧側中性点(または1端子)に施す接地工事のことです。

高圧(または特別高圧)と低圧を突結・変圧するトランス内部で混触(絶縁破壊などで高圧と低圧が接触すること)が起きた際、低圧側に高圧の危険な電圧が侵入するのを防ぎ、人体への感電や火災事故を防止する重要な役割を持っています。

項目内容・役割
設置場所変圧器の低圧側中性点(3相4線式など)、または低圧1端子(単相2線式など)
主な目的高低圧混触事故時における低圧側電位上昇の抑制(感電・火災防止)
抵抗値の規定固定値(100Ωなど)ではなく、高圧側の一相地絡電流(I)に応じた計算値となる

2. B種接地抵抗値の基本計算公式(150/I系)

B種接地抵抗値RB[Ω]の基本公式は以下の通りです。

(※ I : 高圧側(または特別高圧側)の一相地絡電流[A])

この分子の「150」という数値は、「低圧側の対地電圧上昇を 150V 以下に抑える」という電気設備技術基準(電技解釈第17条)の規定に基づいています。

地絡電流Iの端数処理ルール

計算結果の地絡電流Iに小数が出る場合、あるいは規定の計算ルールで求める場合の端数処理は以下の通り決められています。

  • 地絡電流Iの計算値で1未満の端数が出た場合は「1」に切り上げる(例: 2.1A→3Aとする)。
  • 計算された接地抵抗値 RBが 5Ω 未満になる場合は、原則「5Ω」を下限とする(※変圧器高圧側電路の自動遮断装置の条件等で緩和規定あり)。

3. 分子(150・300・600)の条件分岐と判定フローチャート

B種接地の計算で最も間違いやすいのが、高圧側電路に設ける遮断器(遮断装置)の動作時間による分子の変化です。

混触事故が起きた際、高圧側の遮断器が素早く動作して電路を遮断できれば、危険な状態が続く時間が短くなるため、許容される電位上昇値(分子の数値)が緩和されます。

遮断装置の動作時間許容対地電圧計算公式適用条件のイメージ
対策なし
(1秒超 または なし)
150V 以下RB≦150/I標準の計算(高圧電路に自動遮断装置がない、または動作が遅い場合)
2秒以内に自動遮断300V 以下RB≦300/I2秒以内に高圧電路を自動遮断する装置を設けた場合
1秒以内に自動遮断600V 以下RB≦600/I1秒以内に高圧電路を自動遮断する装置を設けた場合(高感度・高速)

【覚え方】遮断時間が速いほど抵抗値の上限は「緩く(大きく)」なる「事故がすぐ止まる(1秒以内)なら、多少抵抗値が高くても安全」と考えると分かりやすいです。

💡 3秒で判別できる! 一瞬で覚えるテクニック

【語呂合わせ】「イチ・サン・ロク」と「秒数の逆順」

  • 遮断なし(遅い)〜150(基本)
  • 2秒以内300(150の2倍)
  • 1秒以内(速い)600(150の4倍)

感覚的イメージ:

「電気事故が1秒で消えるなら安全性が高いから、接地抵抗のハードルは甘く(600/Iに)してOK!」と覚えるのがコツです。

高圧電路に遮断装置はあるか?
├─ ない(または2秒超) ──→ 分子は「150」
└─ ある ──→ 動作時間は?
├─ 1秒超 〜 2秒以内 ──→ 分子は「300」
└─ 1秒以内 ───────────→ 分子は「600」

4. 実践!計算問題パターン解説

試験や実務で出題される3つの典型的なパターンで計算手順を確認しましょう。

パターン1: 標準問題(遮断装置なし)

【問題】

高圧側の一相地絡電流が I=10Aの変圧器がある。高圧電路に遮断装置が設けられていない場合、B種接地抵抗値の最大値はいくらか。

【解説】

遮断装置がないため、分子は「150」を使用します。

RB =150/10=15[Ω]

答: 15 Ω

パターン2: 遮断装置あり(動作時間1秒以内)

【問題】

高圧側の一相地絡電流がI=8Aで、高圧電路に1秒以内に自動遮断する装置が設けられている場合のB種接地抵抗値の最大値を求めよ。

【解説】

「1秒以内」の自動遮断装置があるため、分子は「600」になります。

RB =600/8=75[Ω]

答: 75 Ω

パターン3: 地絡電流に端数(小数点)が出る場合

【問題】

高圧側の一相地絡電流の計算値がI=4.2Aとなった。高圧電路に2秒以内に自動遮断する装置がある場合、必要なB種接地抵抗値の最大値を求めよ。

【解説】

  1. 地絡電流Iの1未満の端数を切り上げます。4.2A→5A
  2. 「2秒以内」の遮断装置があるため、分子は「300」になります。
  3. 公式に代入して計算します。RB =300/5=60[Ω]

答: 60 Ω

5. 実務上の注意点と下限規定(5Ω・10Ωの壁)

現場の実務においては、計算上大きな値が出たとしても、「上限値」と「下限規定」の両方に気を配る必要があります。

  • 下限規定(原則 5Ω)地絡電流Iが非常に大きく(例: I=100A)、150 / 100 = 1.5[Ω]と計算されても、技術基準の規定上、原則として 5Ω 未満にする必要はありません(5ΩでOK)。
  • A種接地や多重接地との兼ね合い自家用電気工作物(高圧受電設備・ビルや工場)では、B種接地抵抗値を低く保つことで、地絡保護継電器(LGR・DGR)の確実な動作と安全性を確保しています。

まとめ: B種接地抵抗値計算のチェックリスト

  1. 高圧側地絡電流Iを確認する(端数は整数に切り上げ)
  2. 遮断器の動作時間をチェックする(なし=150 / 2秒以内=300 / 1秒以内=600)
  3. 公式RB=分子/ Iにあてはめて計算する

B種接地工事は、高低圧混触事故から電気設備と人命を守る要となる接地です。条件分岐のルールをしっかり押さえて、現場や試験での計算に役立ててください。

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この記事を書いた人

10年以上の電気工事経験のノウハウや知識を皆様に提供しています。
第二種電気工事士・第一種電気工事士・1級電気工事施工管理技士
その他:乙種危険物などの資格所持
所属している北海道の電気工事会社『(株)佐々木電設』にて、高圧受電設備の更新や新設工事を承っております。ホームページからご連絡ください。
https://sasaki-dennsetsu.com/

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